Genetics to go – Biologische Experimente hautnah miterleben

Abb. 1: Thermocycler für die PCR von Hannah Schneider (LK Q1)

Stimmt es wirklich, dass in Lebensmitteln immer das enthalten ist, was die Lebensmittelindustrie den Käuferinnen und Käufern zu verkaufen versucht? Dieser Frage sind die Schülerinnen und Schüler der Jahrgangsstufe Q1 am 15.03 und 16.03 im Rahmen eines Workshops auf den Grund gegangen. Auch in diesem Schuljahr gab es sowohl für den Biologie-Leistungskurs als auch für die Biologie-Grundkurse die Möglichkeit, an einem Workshop teilzunehmen, der sich mit der praktischen Durchführung einer Lebensmittelanalyse mithilfe molekularbiologischer Methoden befasste. Der Workshop verfolgte insbesondere das Ziel, diese bereits im Vorfeld im Unterricht erlernten Methoden, die unter anderem bei der modernen Lebensmittelanalyse zum Einsatz kommen, nochmals zu vertiefen und auch selbst praktisch arbeiten zu können. Darüber hinaus bot der Workshop im Sinne der Berufsorientierung einen Einblick in den Berufsalltag einer Biologin bzw. eines Biologen in der Forschung und Entwicklung an Hochschulen sowie in der Industrie.
Im Allgemeinen wurde den Schülerinnen und Schülern das Prinzip der PCR und der Gelelektrophorese anhand der Lebensmittelanalyse beispielhaft aufgezeigt. Auf Basis der PCR (engl. Polymerase-Chain-Reaction, kurz PCR), einer der wichtigsten Methoden in der molekularen Biologie und Medizin, sollte untersucht werden, ob die von den Workshopleitern mitgebrachten Fleischproben wirklich das Fleisch enthalten, was sie laut Verpackung vorgeben. Dazu wurde die DNA aus den Fleisch- und Wurstproben bzw. Fertiggerichten zunächst isoliert und aufgereinigt. Diese Isolation und Aufreinigung war besonders deswegen so gut möglich, da die von den Dozentinnen und Dozenten mitgebrachten Geräte nicht nur Micropipetten und Materialien für individuelle Schüler-Arbeitsplätze, sondern auch spezielles molekularbiologisches Equipment zur Durchführung der experimentellen Arbeiten, z.B. eine Zentrifuge umfassten. Nach der Isolation aus den Fleischproben wurden die winzigen gewonnen Mengen an DNA zunächst mithilfe eines Thermocyclers (Abb.01) im Rahmen der PCR kopiert, sodass man größere Mengen an DNA erhielt. Anschließend wurden die gewonnenen DNA-Fragmente angefärbt und mithilfe einer Gelelektrophorese aufgetrennt. Die Gelelektrophorese ist ein Verfahren, mit dem man Moleküle ihrer Größe nach voneinander trennen und für das Auge sichtbar machen kann. Das Ergebnis sah folgendermaßen aus:

Abb. 2: Fluoreszierendes Bandenmuster nach Gelelektrophorese von Gereon Brisach (LK Q1)

Bei der Auswertung der Ergebnisse anhand des fluoreszierenden Bandenmusters stellte sich heraus, dass es sich bei einigen Packungen tatsächlich um Mogelpackungen handelte.
Die angewandten Methoden spielen nicht nur in der Nahrungsmittelkontrolle und Molekularbiologie eine bedeutende Rolle, sondern auch in der Forensik, der medizinischen Diagnostik, der Mikrobiologie und der Paläontologie und sind somit zukunftsweisend.
Im Anschluss an den Workshop gaben die Schülerinnen und Schüler ein sehr positives Feedback zum Workshop ab, weil das Wissen nicht nur wiederholt, sondern auch praktisch angewandt wurde. Darüber hinaus wurden die Ergebnisse auch genau besprochen und gedeutet. Zusätzlich wurde der Workshop sehr interessant aufgebaut und auf jede Frage kompetent eingegangen.
Ein besonderer Dank gilt an dieser Stelle Frau Glück, die den Workshop organisiert hat und an Frau Nowak, Frau Klinner-Allendorf, Frau Kind und Herr Kurtenbach, die den Workshop begleitet haben.

 

Emily Carl und Hannah Schneider